Seria dysków SSD Samsung PM863 to najnowszy dysk SATA klasy enterprise firmy, zaprojektowany z myślą o zapewnieniu stabilnej wydajności w centrach danych i serwerach pamięci masowej. Model PM836, wprowadzony na rynek równolegle z SM863 , najlepiej sprawdza się w aplikacjach wymagających dużej intensywności odczytu, takich jak usługi strumieniowe, sieci dostarczania treści, serwery WWW i usługi w chmurze, natomiast SM863 jest przeznaczony głównie do aplikacji wymagających dużej intensywności zapisu. Nowy dysk Samsung został po raz pierwszy zaprezentowany na tegorocznych targach CES w lutym, a pod koniec ubiegłego miesiąca trafił do sprzedaży dla przedsiębiorstw. Firma udostępniła długo oczekiwany dysk PM863 dla małych i średnich firm.
Dysk PM863 jest wyposażony w szereg przydatnych funkcji klasy enterprise, które pomagają zwiększyć ogólną niezawodność dysku, w tym zaawansowany mechanizm ECC Engine i kompleksową ochronę danych (End-to-End Data Protection), która wykrywa wszelkie nieprawidłowości występujące na dysku i aktywnie je naprawia w czasie rzeczywistym za pomocą mechanizmu Error Correcting Code Engine. Ponadto, zaawansowana architektura ochrony przed utratą zasilania dysku PM863 chroni integralność danych w przypadku nagłej utraty zasilania, wykorzystując energię elektryczną z kondensatora tantalowego dysku. Zapewnia to wystarczająco dużo czasu na przesłanie danych z pamięci podręcznej DRAM do pamięci flash dysku PM863. Kolejnym ważnym czynnikiem dla centrów danych jest możliwość zapobiegania przegrzaniu, nawet jeśli wiąże się to z ograniczeniem wydajności. Właśnie w tym celu dysk PM863 jest wyposażony w dynamiczną ochronę termiczną Dynamic Thermal Guard Protection, która kontroluje prędkość procesora w zależności od temperatury jego rdzenia, zmniejszając jego wydajność w razie potrzeby, aby zapobiec wyłączeniu termicznemu.
Wyposażony w 3-bitową technologię MLC V-NAND firmy Samsung i wysokiej jakości komponenty własne, PM863 nie ustępuje pod względem wydajności, oferując deklarowane prędkości 520 MB/s w przypadku odczytu sekwencyjnego i 475 MB/s w przypadku zapisu sekwencyjnego. Samsung podkreśla również, że dysk został zaprojektowany do ciągłej pracy 24/7 w środowisku o dużym obciążeniu – co jest cechą charakterystyczną większości centrów danych – oferując wyjątkowo wysoką, stałą wydajność oraz niezmiennie niskie opóźnienia przez cały okres eksploatacji. Dodatkowo, PM863 można łączyć w konfiguracje RAID z wieloma dyskami, co pozwala na znaczny wzrost wydajności i jednocześnie zapewnia ponad 99% odczytu losowego.
Dysk SSD Samsung PM863 jest dostępny w pojemnościach 120 GB, 240 GB, 480 GB, 960 GB, 1.92 TB i 3.84 TB, z 3-letnią gwarancją. W tej recenzji przyjrzymy się modelowi o pojemności 960 GB.
Dane techniczne dysku SSD Samsung PM863 (960 GB)
- Interfejs: SATA 6 Gb/s
- Seria: PM863
- Współczynnik kształtu: 2.5″ 7 mm SATA
- Pojemność pamięci: 960GB
- Wydajność:
- Sekwencyjna prędkość odczytu: 520 MB/s
- Prędkość zapisu sekwencyjnego: 475 MB/s
- Prędkość odczytu losowego: 99 000 IOPS
- Prędkość zapisu losowego: 18 000 IOPS
- Opóźnienie CAS: 130
- Kontroler: wewnętrzny Samsung Mercury
- Pamięć flash NAND: 3-bitowa VNAND
- Wsparcie przycinania: deterministyczne
- Obsługa RAID: Y (z kontrolerem RAID)
- Zasilanie:
- Pobór mocy (W): Odczyt – 2.9 W, Zapis – 3.8 W
- Napięcie: 5V ± 5%
- Niezawodność (MTBF): 2.0 mln godzin
- Dane środowiskowe:
- Temperatura pracy: od 0 ° C do 70 ° C
- Wilgotność robocza: od 5% do 95%, bez kondensacji
- Gwarancja: 3 lata/1,400 TBW
Projektowanie i budowa
Dysk PM863 ma ten sam wygląd i funkcjonalność, co poprzednie dyski SSD Samsunga, z ultraminimalistycznym designem z przodu. Obudowa 2.5-calowego dysku SSD o grubości 7 mm w kolorze grafitowym i solidnej metalowej obudowie tworzy solidną konstrukcję. Na środku dysku znajduje się jedynie logo Samsunga i napis „Solid State Drive” w białej czcionce.
Po odwróceniu dysku SSD Samsunga widoczna jest etykieta informacyjna produktu, która zawiera istotne informacje, takie jak pojemność i numer seryjny. Dodatkowo, profile boczne mają cztery otwory na śruby, co pozwala na bezproblemowy montaż PM863.
Pod maską, w centralnej części Samsung PM863, znajduje się kontroler Mercury.
Pojemność PM863 wynika z ośmiu układów scalonych 3D V-NAND K90KGY8S7C-CCK0.
Testowanie tła i porównań
Laboratorium testowe StorageReview Enterprise oferuje elastyczną architekturę do przeprowadzania testów porównawczych urządzeń pamięci masowej klasy enterprise w środowisku porównywalnym z tym, z jakim administratorzy spotykają się w rzeczywistych wdrożeniach. Laboratorium testowe Enterprise obejmuje różnorodne serwery, sieci, urządzenia do kondycjonowania zasilania i inną infrastrukturę sieciową, co pozwala naszym pracownikom na stworzenie rzeczywistych warunków i dokładną ocenę wydajności podczas testów.
Uwzględniamy te informacje dotyczące środowiska laboratoryjnego i protokołów w recenzjach, aby specjaliści IT i osoby odpowiedzialne za pozyskiwanie pamięci masowej mogli zrozumieć warunki, w jakich osiągnęliśmy poniższe rezultaty. Żadna z naszych recenzji nie jest opłacana ani nadzorowana przez producenta testowanego sprzętu. Dodatkowe informacje na temat laboratorium testowego StorageReview Enterprise Test Lab oraz przegląd jego możliwości sieciowych są dostępne na odpowiednich stronach.
Analiza obciążenia aplikacji
Aby zrozumieć charakterystykę wydajności urządzeń pamięci masowej klasy enterprise, niezbędne jest modelowanie infrastruktury i obciążeń aplikacji w rzeczywistych środowiskach produkcyjnych. Nasze trzy pierwsze testy porównawcze dla Samsung PM863 to: MarkLogic NoSQL Database Storage Benchmark , wydajność MySQL OLTP za pomocą SysBench oraz wydajność Microsoft SQL Server OLTP z symulowanym obciążeniem TCP-C.
Nasze środowisko bazy danych MarkLogic NoSQL wymaga grup czterech dysków SSD o użytecznej pojemności co najmniej 200 GB, ponieważ baza danych NoSQL wymaga około 650 GB miejsca na cztery węzły bazy danych. Nasz protokół wykorzystuje hosta SCST i prezentuje każdy dysk SSD w trybie JBOD, z jednym przydzielonym na węzeł bazy danych. Test powtarza się w 24 interwałach, co łącznie zajmuje 30–36 godzin. MarkLogic rejestruje całkowite średnie opóźnienie, a także opóźnienie interwałowe dla każdego dysku SSD.
W naszych ogólnych testach średniego opóźnienia z wykorzystaniem benchmarku MarkLogic NoSQL, Samsung PM863 wypadł bardzo dobrze, osiągając zaledwie 2.067 ms. To plasowało go tuż za bratem SM863, który osiągnął 1.826 ms.
Przechodząc do części naszych testów MarkLogic NoSQL dotyczącej średniego opóźnienia, PM863 wykazał tylko kilka większych skoków (maksymalne opóźnienie zapisu scalanego wyniosło zaledwie 25 ms), przy czym większość testów opóźnień dała wynik poniżej 9 ms.
Kolejny test porównawczy aplikacji dotyczy bazy danych Percona MySQL OLTP, mierzonej za pomocą SysBench . Test ten mierzy średnią liczbę transakcji na sekundę (TSP), średnie opóźnienie, a także średnie opóźnienie 99. percentyla w zakresie od 2 do 32 wątków. Percona i MariaDB korzystają z interfejsów API aplikacji Fusion-io obsługujących pamięć flash w najnowszych wersjach swoich baz danych, jednak na potrzeby tego porównania testujemy każde urządzenie w jego „starszych” trybach pamięci blokowej.
W naszym teście średniej liczby transakcji na sekundę, PM863 zmierzył początkowy wynik IOPS na poziomie około 219 IOPS, a na koniec uzyskał imponujący wynik ponad 1,550 IOPS w terminalu. Te wyniki plasują go w czołówce testowanych dysków SSD klasy korporacyjnej, a drugi dysk Samsunga zajmuje pierwsze miejsce.
Wyniki były podobne w naszym teście Sysbench Average Latency. W tym przypadku PM863 odnotował zakres od około 9.0 ms do 21.0 ms przy 32 ms. Samsung SM863 pozostał liderem, osiągając wynik nieco ponad 19 ms.
W najgorszym scenariuszu opóźnień MySQL oba dyski Samsunga znacznie przewyższyły najlepsze dyski SSD klasy korporacyjnej, zajmując czołowe miejsca w rankingu. Oba uzyskały wynik niewiele poniżej 38 ms w terminalu (choć SM863 i tak uzyskał lepsze wyniki).
Protokół testowania OLTP Microsoft SQL Server firmy StorageReview wykorzystuje aktualną wersję roboczą testu Benchmark C (TPC-C) opracowanego przez Transaction Processing Performance Council – internetowego testu porównawczego przetwarzania transakcji, który symuluje działania występujące w złożonych środowiskach aplikacji. Test TPC-C pozwala lepiej niż syntetyczne testy wydajności ocenić mocne strony i wąskie gardła infrastruktury pamięci masowej w środowiskach baz danych. Nasz protokół SQL Server wykorzystuje bazę danych SQL Server o pojemności 685 GB (skala 3,000) i mierzy wydajność transakcyjną oraz opóźnienia przy obciążeniu 30 000 VU.
Jeśli chodzi o dane wyjściowe programu SQL Server, PM863 osiągnął wynik 6,305.4 TPS, co plasuje go w czołówce i minimalnie wyprzedza pokrewne urządzenia SM863, które osiągnęły wynik 3,303.3 TPS.
Wyniki naszego średniego opóźnienia poniżej 30 tys. VU pokazały, że PM863 ponownie znalazł się na szczycie tabeli liderów z wynikiem 12.0 ms, obok Toshiby HK3R2. Tuż za nim plasował się Samsung SM863, który zmierzył imponujące 10.0 ms.
Syntetyczna analiza obciążenia pracą
Nasze syntetyczne protokoły testowe rozpoczynają się od wstępnego przygotowania docelowej pamięci masowej do stanu stacjonarnego z tym samym obciążeniem, które zostanie użyte do przetestowania urządzenia. Proces wstępnego przygotowania wykorzystuje duże obciążenie 16 wątków z kolejką oczekujących zadań liczącą 16 wątków na wątek.
- Wstępne kondycjonowanie i podstawowe testy stanu stacjonarnego:
- Przepustowość (łączna liczba operacji wejścia/wyjścia na sekundę odczytu i zapisu)
- Średnie opóźnienie (średnie opóźnienie odczytu i zapisu)
- Maksymalne opóźnienie (maksymalne opóźnienie odczytu lub zapisu)
- Odchylenie standardowe opóźnienia (uśrednione odchylenie standardowe odczytu i zapisu)
Po zakończeniu wstępnego kondycjonowania, każde porównywane urządzenie jest testowane w wielu profilach głębokości wątków/kolejek, aby pokazać wydajność przy lekkim i intensywnym użytkowaniu. Nasza syntetyczna analiza obciążenia dla Samsung PM863 wykorzystuje profile 4k i 8k, które są powszechnie stosowane w specyfikacjach i testach porównawczych producentów.
- Profil 4k
- 100% odczytu i 100% zapisu
- Profil 8K
- 70% czytania, 30% pisania
- 100% 8 tys.
W naszym teście przepustowości dysk PM863 utrzymywał się na poziomie około 61 000 IOPS w pierwszej części testu, ale pod koniec testu spadł do 23 398 IOPS, co plasuje go w środku stawki.
Przechodząc na średnie opóźnienie, PM863 kontynuował przyzwoitą wydajność, nigdy nie przekraczając granicy 11 ms (10.9 ms w terminalu). To ponownie plasowało go w środku stawki.
Przechodząc do naszego testu maksymalnego opóźnienia, PM863 wykazał skoki opóźnienia, które tylko raz przekroczyły granicę 100 ms (103.627 ms). W terminalu dysk osiągnął 86.6 ms.
PM863 utrzymał swoje średnie wyniki w naszym teście odchylenia standardowego, utrzymując opóźnienie na poziomie blisko 8 ms w późniejszych etapach testu. To ponownie umieściło go w środku tabeli liderów.
Po przygotowaniu dysków klasy enterprise, poddaliśmy je naszym podstawowym testom syntetycznym 4k (16 wątków, 16 kolejek, 100%). W naszym teście przepustowości, PM863 osiągnął imponujące wyniki: 79 825 IOPS odczytu i 22 639 IOPS zapisu, co plasowało go tuż za modelem SM, który zajął pierwsze miejsce.
Jeśli chodzi o średnie opóźnienie, Samsung PM863 po raz kolejny umieścił go w czołówce – zapis na poziomie 11.306 ms i odczyt na poziomie zaledwie 3.206 ms (ponownie, tuż za Samsungiem SM863 960GB pod względem opóźnień odczytu, który osiągnął najlepszy w swojej klasie wynik 3.203 ms).
Analiza maksymalnych opóźnień wskazała raczej na wyniki ze średniej półki. W tym przypadku PM863 osiągnął 26.716 ms odczytu i 105.568 ms zapisu. Najszybszym dyskiem pod względem odczytu okazał się Toshiba HK3R2 960 GB z czasem 20.125 ms, a najlepsze wyniki zapisu uzyskał Micron M500DC 480 GB (49.441 ms).
Przechodząc do wyników odchylenia standardowego dla PM863 w opóźnieniu 4k, PM863 wykazał odpowiednio odczyt i zapis wynoszący 26.716 ms i 105.568 ms. Najszybciej w kategorii odczytu wypadł dysk Toshiba HK3R2 960 GB z czasem 1.597 ms.
Nasz kolejny zestaw obciążeń prekondycjonujących wykorzystuje transfery 8k ze stosunkiem 70% operacji odczytu do 30% operacji zapisu. Analizując przepustowość, PM863 wykazał się fantastyczną prędkością początkową, dorównując modelowi SM w pierwszej części testu, choć stopniowo tracił na drugim miejscu, kończąc z solidnym wynikiem 2 36,629 IOPS w terminalu.
Obliczenia średniego opóźnienia dla wstępnego kondycjonowania 8k 70/30 pokazały podobny wynik, ponieważ dwa dyski Samsung 863 uzyskały niemal identyczne wyniki przez większość naszego testu. Ostatecznie SM863 wyprzedził PM863 z wynikiem 6.98 ms w terminalu (w porównaniu z 6.31 ms SM).
W naszym teście maksymalnego opóźnienia, PM863 odnotował początkowe maksymalne opóźnienie wynoszące 24.28 ms. W pozostałej części testu nie wykazywał żadnych znaczących skoków opóźnienia, a jego wartość wyniosła zaledwie 31.89 ms w terminalu, co plasowało go tuż za modelem SM (30.31 ms) w naszym rankingu.
Nasz ostatni test kondycjonowania wstępnego w ramach przeglądu dotyczył odchylenia standardowego. Chociaż napęd PM863 uplasował się w górnej, środkowej części tabeli wyników, był jednym z bardziej stabilnych testowanych napędów.
Następnie poddamy dysk SSD PM863 naszemu testowi przepustowości 8k 70/30, który zmienia intensywność obciążenia od 2 wątków i 2 kolejek do 16 wątków i 16 kolejek. W tym teście PM863 osiągnął imponujący zakres od 13 488 do 36 004 IOPS, co plasuje go na szczycie tabeli liderów, tuż za modelem SM.
W teście średniego opóźnienia, Samsung PM863 960GB osiągnął w terminalu zakres od zaledwie 0.29 ms do 7.1 ms. Najszybszym okazał się, co nie dziwi, Samsung SM863 960GB, który osiągnął opóźnienie od 0.24 ms do 6.38 ms.
Maksymalne opóźnienie obliczone dla obciążenia 8k 70/30 pokazuje, że PM863 osiąga najlepsze w swojej klasie opóźnienie wynoszące 3.44 ms przy 2T/2Q, a w terminalu 39.65 ms, co plasuje go na szczycie naszej tabeli liderów.
W naszym ostatnim teście porównawczym, analizujemy odchylenie standardowe przy obciążeniu 8k 70/30. W tym przypadku PM863 zajął trzecie miejsce z wynikami 0.37 ms przy 2T/2Q i 5.32 ms w terminalu.
Wniosek
Przeznaczony do zastosowań wymagających dużej intensywności odczytu, takich jak usługi strumieniowe, sieci dostarczania treści, serwery WWW i usługi w chmurze, wydajny i zorientowany na wydajność dysk SSD PM863 klasy enterprise firmy Samsung z pewnością wykorzystuje 3-bitową technologię MLC V-NAND firmy Samsung oraz jej autorskie komponenty, osiągając znakomite wyniki w niemal każdym teście porównawczym, któremu go poddaliśmy. Dysk PM863 to nie tylko doskonały dysk, ale także urządzenie wyposażone w szereg bardzo przydatnych funkcji klasy enterprise, które zwiększają niezawodność. Należą do nich zaawansowany mechanizm ECC i kompleksowa ochrona danych (End-to-End Data Protection), które wykrywają wszelkie nieprawidłowości na dysku i proaktywnie je naprawiają w czasie rzeczywistym za pomocą mechanizmu Error Correcting Code. Zaawansowana architektura ochrony przed utratą zasilania chroni integralność danych w przypadku nagłej utraty zasilania. Nowy dysk Samsunga jest również wyposażony w technologię Dynamic Thermal Guard Protection, która zapobiega przegrzaniu. Technologia ta kontroluje prędkość procesora w zależności od temperatury jego rdzenia.
Jeśli chodzi o specyfikę wydajności, PM863 spisał się praktycznie na każdym poziomie, stale plasując się na szczycie naszych rankingów. Analizując wydajność aplikacji, PM863 osiągnął znakomite wyniki w każdym scenariuszu, w którym go testowaliśmy. Na przykład, w ogólnych testach średniego opóźnienia, przeprowadzonych z wykorzystaniem naszego benchmarku baz danych MarkLogic NoSQL, Samsung PM863 osiągnął 2.067 ms, plasując się tuż za swoim bratem SM863, który osiągnął 1.826 ms. Co więcej, wyniki naszego średniego opóźnienia przy 30 tys. VU (nasz protokół testowania OLTP Microsoft SQL Server) ponownie pokazały PM863 w czołówce rankingu, z wynikiem zaledwie 12.0 ms.
Kiedy poddaliśmy dysk Samsung naszym testom 4K z prekondycjonowaniem, które obejmowały 100% odczytu i 100% zapisu, jego wydajność nieznacznie spadła. Pod względem przepustowości, dysk PM863 utrzymywał się na poziomie 61 000 IOPS w pierwszej części testu, a ostatecznie spadł do 23 398 IOPS w terminalu, co umieściło go w środku stawki. Jego wyniki utrzymywały się w środkowej części tabeli liderów przez resztę naszych testów 4K z prekondycjonowaniem. Sytuacja poprawiła się jednak po kondycjonowaniu dysku podczas naszych podstawowych testów syntetycznych 4K (16 wątków, 16 kolejek, 100%). W naszym teście przepustowości, PM863 zmierzył imponujące 79 825 IOPS odczytu i 22 639 IOPS zapisu, co plasowało go tuż za modelem SM na pierwszym miejscu. Podobne wyniki w zakresie opóźnień pokazały wyniki. Nasze obciążenia prekondycjonujące, wykorzystujące transfery 8k ze stosunkiem 70% operacji odczytu do 30% operacji zapisu, utrzymały świetne wyniki Samsunga PM863, który w pierwszej części testu osiągnął wydajność równą (pod względem przepustowości) modelowi SM, zajmując ostatecznie 2. miejsce z imponującym wynikiem 36 629 IOPS w terminalu. Nasze podstawowe testy porównawcze 8k 70/30 pokazały podobne wyniki, plasując go na szczycie tabeli liderów przez cały czas trwania testów.
Podsumowując, Samsung wprowadził na rynek jeden z najbardziej imponujących dysków klasy enterprise, spełniający wszelkie wymagania dotyczące intensywnego odczytu danych. Choć kosztowny, wiele firm przekona się, że jego wydajność jest warta zakupu, a różnorodność funkcji integralności danych dodatkowo podnosi wartość rodziny dysków SSD PM863 dla przedsiębiorstw.
ZALETY
- Ogólnie rzecz biorąc, fantastyczna wydajność aplikacji
- Mocny zestaw funkcji
- Szeroka gama oferowanych pojemności
Wady
- Brak, jeśli wytrzymałość spełnia wymagania
Podsumowanie
Samsung dodał do swojej oferty kolejny imponujący dysk SSD SATA klasy enterprise. Dzięki imponującej wydajności, niezawodności i funkcjom zapewniającym integralność danych, dysk ten sprawdzi się doskonale w każdym środowisku o dużej intensywności odczytu.
Dyski SSD Samsung w Amazon
Amazon